Normativa de estructuras de

madera en la región.

Sugerencias para Uruguay

Laura Moya moya@ort.edu.uy

Montevideo, 4 de setiembre de 2015

RESUMEN

Esta presentación resume las actividades llevadas a cabo entre los días 1 y 4 de setiembre de 2014,

en el marco del proyecto Documentos técnicos base para la normalización de estructuras y

construcciones con madera, y los principales resultados.

Objetivos de las actividades

• conocer experiencias en el desarrollo de los cuerpos normativos sobre madera estructural

• discutir los motivos que incidieron en la elección del formato de cálculo de estructuras de madera

en cada país

• evaluar la situación en Uruguay

• recibir sugerencias sobre el camino a seguir en Uruguay

Actividades: i) charlas de difusión abiertas al público y ii) talleres de trabajo entre el equipo

investigador y expertos invitados.

Participantes invitados: profesionales que lideraron el proceso de redacción de normas de

estructuras de madera en Argentina (JC Piter), Brasil (C Calil Jr), Chile (M Wagner) y España

(F Arriaga); profesionales nacionales que aportaron su visión del estado del arte y del sector forestal-

maderero en UY (M Reina, S Dieste, P Páez, A Dieste ) .

INTRODUCCIÓN- SEGURIDAD & FILOSOFÍAS DE CÁLCULO

Seguridad es una exigencia clave en la mayoría de normas, códigos y reglamentes de cálculo y

construcción de estructuras, y es un objetivo que integra múltiples variables, entre ellas:

i) caracterización de las propiedades resistentes y elásticas de los materiales

ii) definición de cargas y su combinación

iii) definición/acuerdo de un nivel aceptable de seguridad que sea de fácil y consistente aplicación

por los calculistas

Estos aspectos tendrán diferente tratamiento e interpretación dependiendo de la filosofía de cálculo

estructural que se emplee, tensiones admisibles o estados límite. A nivel internacional co-existen

ambos formatos, si bien la tendencia es hacia el remplazo del segundo por el primero.

En Uruguay al no existir un cuerpo normativo que incluya desde las especificaciones de fabricación

de productos y componentes, hasta el diseño cálculo y ejecución de obras, el método de cálculo es

seleccionado por el calculista en base a su experiencia.

El calculista al enfrentarse con los vacíos normativos nacionales, especialmente los relacionados

con las propiedades de las maderas de procedencia local, se ve forzado a adoptar valores de

propiedades tabulados en normas extranjeras y recurrir a estrategias de análisis que le permitan

lidiar con las incertidumbres del material nacional.

La seguridad se garantiza en forma diferente según el formato de cálculo

Resistencia del materialCS global

Valores de las acciones(cargas gravitatorias, viento, etc)

SITUACIÓN DE CÁLCULO enMétodo de las tensiones admisibles

Resistencia del materialCS del material (γM)

Valores de las acciones x CS parciales (γF)

SITUACIÓN DE CÁLCULO enMétodo de los estados límite

MEL presenta una serie de ventajas frente MTAdm: racionalidad del método y posibilidad de

introducir cambios a los factores de carga y de resistencia independiente (ej. cuando se combinan

diferentes materiales).

-Cargas de servicio

-Tensiones admisibles

-ELU (resistencia última, colapso

-ELS : deformaciones adm, vibraciones máx

Conferencias disponibles en:

http://fa.ort.edu.uy/innovaportal/v/20924/8/fa.ort.front/normativa_de_estructuras_de_madera_-_presentaciones.html

Invitación

CHARLAS DE DIFUSIÓN

• Madera aserrada estructural. Caracterización y clasificación visual

• Madera laminada encolada. Fabricación y ensayos

• Normativa de cálculo estructural con madera. Criterios adoptados

• Valores de diseño para las distintas especies y formatos de madera

• Acciones, límites de deformación y fuego

• Análisis de la situación y propuestas para Uruguay

TALLERES DE TRABAJO

Temas abordados

• Madera aserrada estructural. Caracterización y clasificación visual

• Madera laminada encolada. Fabricación y ensayos

• Normativa de cálculo estructural con madera. Criterios adoptados

• Valores de diseño para las distintas especies y formatos de madera

• Acciones, límites de deformación y fuego

• Análisis de la situación y propuestas para Uruguay

TALLERES DE TRABAJO

Temas abordados

• Madera aserrada estructural. Caracterización y clasificación visual

• Madera laminada encolada. Fabricación y ensayos

• Normativa de cálculo estructural con madera. Criterios adoptados

• Valores de diseño para las distintas especies y formatos de madera

• Acciones, límites de deformación y fuego

• Análisis de la situación y propuestas para Uruguay

TALLERES DE TRABAJO

Temas abordados

• Madera aserrada estructural. Caracterización y clasificación visual

• Madera laminada encolada. Fabricación y ensayos

• Normativa de cálculo estructural con madera. Criterios adoptados

• Valores de diseño para las distintas especies y formatos de madera

• Acciones, límites de deformación y fuego

• Análisis de la situación y propuestas para Uruguay

TALLERES DE TRABAJO

Temas abordados

• Madera aserrada estructural. Caracterización y clasificación visual

• Madera laminada encolada. Fabricación y ensayos

• Normativa de cálculo estructural con madera. Criterios adoptados

• Valores de diseño para las distintas especies y formatos de madera

• Acciones, límites de deformación y fuego

• Análisis de la situación y propuestas para Uruguay

TALLERES DE TRABAJO

Temas abordados

• Madera aserrada estructural. Caracterización y clasificación visual

• Madera laminada encolada. Fabricación y ensayos

• Normativa de cálculo estructural con madera. Criterios adoptados

• Valores de diseño para las distintas especies y formatos de madera

• Acciones, límites de deformación y fuego

• Análisis de la situación y propuestas para Uruguay

TALLERES DE TRABAJO

Temas abordados

ANTECEDENTES Y DIFICULTADES SIMILARES ENTRE LOS PAÍSES DEL CONO SUR

• Inexistencia de reglas de diseño para estos materiales

• Débil tradición en su utilización y desconexión entre los distintos sectores participantes

• Aspectos culturales negativos

• En el caso de Argentina, normativa IRAM de acompañamiento desactualizada

• Escasa información a nivel nacional sobre el comportamiento estructural de las

especies cultivadas en cada uno de los países

• Débil y dispersa enseñanza en las universidades

Diseño con madera y productos de ingeniería de madera

REGLAMENTOS Y NORMAS DE PROYECTO DE ESTRUCTURAS DE MADERA

Tensiones admisibles Estados límiteTensiones admisibles Estados límite

Estados límite

Argentina

CIRSOC 601Brasil

NBR 7190Chile

NCh 1198Europa

EN 1995-1

ESQUEMA DEL PROCESO DE CARACTERIZACION ESTRUCTURAL DE LA MADERA

1. Clasificación de la madera estructural

Clasificación por resistencia – visual /mecánica (NDT)

2. Realización de ensayos para determinar las propiedades estructurales de la madera

Madera aserrada y madera laminada encolada para uso estructural

3. Análisis de datos y cálculo de los valores medios, característicos (y admisibles) de las

propiedades estructurales de la madera (prop. mecánicas y densidad)

4. Asignación a clases resistentes/grados estructurales

5. Aprobación de la norma de clasificación y asignaciones resistentes a clases resistentes

del CEN TC 124 (Comité Europeo de Normalización. Comité Técnico-Estructura de madera)

EN 14081-1

Nacionales

EN 408

EN 384

EN 338

EN 1912

Europa

ESQUEMA DEL PROCESO DE CARACTERIZACION ESTRUCTURAL DE LA MADERA

Argentina Brasil Chile Europa

IRAM 9662-3_Clasif visual

P taeda y P elliottii

IRAM 9662-2_Clasif visual

E grandis

ABNT/CCE-126- PN 02:126.10-0001-1

Clasif visual maderas [ASTM D245]

NCh 1207_Clasif visual P radiata

NCh 1970-1_Clasif visual latifoliadas

NCh 1970-2_Clasif visual coníferas

(excepto P radiata)

EN 14081-1_Clasif madera

estruct. Generalidades

IRAM 9663_Madera y MLE.

Determinación propiedades

físicas y mecánicas [EN 408]

ABNT/CCE-126- PN 02:126.10-0001-2

Método ensaio caract corpos de

prova isentos de defeitos

ABNT/CCE-126- PN 02:126.10-0001-3

Método de ensaio de caract. De

pecas estruturais de madeira

NCh 987_Ensayo de flexión estática

(cuerpos prueba libre de defectos)

NCh 973_Ensayo de compresión paral

(cuerpos prueba libre de defectos)

NCh3028/1_Det prop físicas y

mecánicas. Ensayos tamaño structural

EN 408_Madera aserrada y

MLE . Determinación

propiedades mecánicas y

densidad

EN 384_Determinación de

valores característicos prop

mecánicas y densidad

ASTM D2555_Standard practice for

establishing clear wood strength

ASTM D 2915_Standard practice for

evaluating allowable prop for grades

of structural lumber- (P radiata)

IRAM 9664_Determinación

valores característicos de prop.

mecánicas y densidad [EN384]

EN 338_Madera estructural.

Clases resistentes

NCh 1990_Tensiones admisibles para

madera estructural (excepto P radiata)

CIRSOC 601-Suplementos 1_

Valores de diseño M aserrada

NBR 7190- Tabla 2 y 3- Clases de

resistencia coníferas y frondosas

UNE56544- Clasif visual

coníferas

pUNE 56546- Clasif visual

frondosas

MADERA LAMINADA ENCOLADA- FABRICACIÓN Y ENSAYOS

Argentina Brasil Chile Europa

IRAM 9660-1_MLE estructural.

Clases de resistencia y

requisitos fabricación y control

IRAM 9660-2_MLE estructural.

Métodos de ensayo

ABNT/CCE-126- PN 02:126.10-0001-1

Clasif visual maderas [ASTM D245]

NCh 2148_MLE Requisitos de

fabricación y control

NCh 2150_MLE Clasificación mecánica

y visual de madera aserrada de P

radiata

IRAM 9663_Madera y MLE.

Determinación propiedades

físicas y mecánicas [EN 408]

ABNT/CCE-126- PN 02:126.10-0001-3

Método de ensaio de caract. de

pecas estruturais de madera

NCh3028/1_Det prop físicas y

mecánicas. Ensayos tamaño estructural

Nacionales

UNE56544- Clasif visual

coníferas

pUNE 56546- Clasif visual

frondosas

EN 408_Madera aserrada y

MLE . Determinación prop

mecánicas y densidad

EN 1194_MLE. Clases

resistentes y determinación

de los valores

característicos-- EN 14080

CIRSOC 601-Suplementos-2_

Valores de diseño-MLE

EN 14080_MLE y madera

maciza encolada. Requisitos

NCh2165_Tensiones admisibles para

MLE estructural de P radiata

ABNT/CCE-126- PN 02:126.10-0001-5

Método de ensaio de elementos

estructurais de MLE

IRAM 9662-3_Clasif visual

P taeda y P elliottii

IRAM 9662-2_Clasif visual

E grandis

ABNT/CCE-126.10 _MLE. Requisitos

NBR 7190- Tabla 2 y 3- Clases de

resistencia coníferas y frondosas

SITUACIÓN EN URUGUAY

Información disponible

Valores de diseño de referencia para madera aserrada de pinos• Valores basados en ensayos de piezas de tamaño estructural

• Procedencia litoral y suroeste (actual); norte (próximo)

Reglas de clasificación visual estructural para madera aserrada de

pinos

Trabajos en marcha…

Valores de diseño de referencia para MLE de eucalipto (E. grandis)

Reglas de clasificación visual estructural para madera aserrada de

eucalipto (E. grandis)

Coordinación con:• Otros materiales estructurales (notación, enseñanza)

• Normas de acciones y bases de cálculo

• Normas de ensayo y de clasificación

Normativa internacional

Documentos Nacionales de Aplicación• Documentos de apoyo al proyectista- (ej. Manuales con ejemplos resueltos)

• Simplificaciones

• Desarrollos específicos

REFLEXIONES- F Arriaga (España)

Consideraciones para el desarrollo de una norma

Consensos imprescindibles para el afianzamiento de una norma

RECOMENDACIONES

Adoptar el cuerpo normativo europeo

• Consistente y coherente

- incluye especificaciones de fabricación de materiales, metodología de

ensayos, interpretación y análisis de resultados, reglas de diseño, etc

• Actualizado periódicamente

- en función de los avances del conocimiento y de la tecnología

• “Moderno”

- Reglas de diseño basadas en la filosofía de los estados límite (enfoque

probabilístico

- metodología de ensayos (piezas de tamaño estructural) y análisis de datos

Justificación

• “Practicas”

-permite ahorrar gran parte del trabajo necesario para generar un cuerpo

normativo de características similares

RECOMENDACIONES

Actividades

1. Adoptar el cuerpo normativo europeo (EN)• EN 1995-1-Eurocódigo 5- Proyecto de estructuras de madera. Partes 1 y 2

• EN 14080- Madera laminada encolada y madera maciza encolada.

Requisitos

• EN 338- Madera estructural. Clases resistentes

• Y en general todas las normas de ensayos, determinación de valores

característicos, etc

2. Desarrollar un cuerpo normativo nacional de acompañamiento • UNIT - Clasificación visual estructural y propiedades mecánicas de madera

aserrada de pinos cultivados en Uruguay (P. elliottii y P. taeda)

• UNIT - Clasificación visual estructural y propiedades mecánicas de madera

aserrada de eucaliptos cultivados en Uruguay (E. grandis)

• UNIT- Madera laminada encolada de eucalipto. Requisitos de fabricación y

propiedades mecánicas

• etc

RECOMENDACIONES

3. Redactar Anexos Nacionales del Eurocódigo 5• EN 1995-1-Eurocódigo 5- Proyecto de estructuras de madera.

Parte1. Reglas generales

• EN 1995-1- Eurocódigo 5- Proyecto de estructuras de madera.

Parte 2. Fuego

4. Desarrollar documentos/actividades de apoyo al proyectista• Manuales con ejemplos resueltos

• Actividades de difusión

• Cursos de actualización